用於澆鑄和排出熔融的含鐵和無機物材料的裝置和方法

2023-09-16 23:47:15 3

專利名稱：用於澆鑄和排出熔融的含鐵和無機物材料的裝置和方法
技術領域：
本發明涉及安全排出或澆鑄熱熔體的裝置和方法，所述熔體被存放直至其轉化為鑄件。
在高溫技術中，處理液體熔體是常常遇到的任務。處理1000℃以上溫度的液體熔體會在例如鑄造生產、玻璃工業或根據THERMOSELECT方法的高溫氣化中發現，所提及的僅為少數幾個例子。熔體基本上存放在提供有電或外部加熱系統的熔爐中，並且隨後澆鑄或排出以進行進一步加工(連續澆鑄、表面澆鑄、固定模澆鑄等)。
在根據THERMOSELECT方法高溫氣化不同類型的廢棄物如家庭、工業或特殊廢棄物的情況下，例如將未分類的廢棄物引入反應器中。無機組分如鐵在溫度約2000℃下熔融。無機物熔體隨後經過冷卻銅環並用水造粒。冷卻環上方裝有燃燒器以便引導熔體安全進入造粒系統。
這些方法，尤其是THERMOSELECT方法的問題在於流出處形成所謂的「堵塞物」。由於在由熔爐流出處形成該固化的熔體堵塞物，導致操作經常發生中斷或出問題。例如在THERMOSELECT過程中，存在大比例的鐵時，其熔體在流出時固化，一段時間之後開始附著於所述銅環上，形成堵塞物。僅在所述堵塞物被手工除去之後，澆鑄過程才能繼續。
現在本發明的目的在於提出可以從儲存裝置中連續、安全澆鑄或流出溫度高於1000℃的液體熔體的裝置和方法。
該目的通過開發根據權利要求1的裝置和根據權利要求12的方法而實現。從屬權利要求2-11代表根據權利要求1的裝置的優選實施方案。相應地，從屬權利要求12-17代表根據權利要求12的方法的實施方案。
因此，提供一種器具(下文稱之為堵塞物清除器)用來機械除去由於在儲存熔體的容器出口處固化而形成的堵塞物。熔體固化的發生是由於熔體排放出口包括一種形式或另一形式的冷卻裝置。例如，所述冷卻可由於流出物暴露在環境溫度下而發生。根據本發明，所述堵塞物清除器裝配在熔體排放出口處。
本發明的有利效果在於可以保持熔體的排放操作而無需任何手動幹預。
在優選實施方案中，本發明提供安置在熔體排放出口上方的水冷銅流出環。由於銅環的高導熱性，堵塞物和流出環之間不能形成固定連接。此外，使用優選200mm-800mm、特別優選500mm的熔體排放出口。
本發明的優選變式在於進行清除過程之前，堵塞物清除器暫停在靜止位置或者甚至是末端位置處。在其末端位置處，所述堵塞物清除器不堵塞排放。
在另一優選變式中，所述靜止位置設計為冷卻區域。此處明顯的想法是屏蔽所述區域以避免受到用來加熱熔體容器的輻射。就此而論，還可設想使用內部冷卻系統冷卻堵塞物清除器的實施方案，這可防止材料疲勞。同樣為了防止張力或材料疲勞，可在堵塞物清除器的靜止位置周圍形成冷卻鑄件結構的殼體。
至於堵塞物清除器的移動，優選實施方案提供沿垂直於流出方向的平面上的移動。刀具沿覆蓋整個熔體排放出口的環形路徑移動。堵塞物清除器移動平面和流出環之間的間隔儘可能短。其不應大於420mm，但優選甚至小於200mm。為了永久防止堵塞物形成，建議周期為1-3秒、優選2秒的移動。
在另一實施方案中，堵塞物清除器可採取劍形刀具形式。就此而論，用於刀具的液壓驅動機構證實是特別有效的。
在另一實施方案中，提供由堵塞物清除器觸發的記錄機構。該記錄機構檢測堵塞物清除器是否處於其末端位置。如果堵塞物清除器未到達其末端位置，暗示形成了的堵塞物，那麼排放口上方的熔化堵塞物的氧氣噴槍自動接通。因而，堵塞物通過類似於割炬的機構來切除或氧化。作為選擇，將一個或多個3通道燃燒器安置在冷卻銅流出環上方，以便在此情況下保持熔體排放出口沒有固化的材料。
權利要求
1.熔爐，具有用於儲存熔體的電或外部加熱系統並具有包括冷卻裝置的熔體排放出口，其特徵在於用於機械除去阻塞熔體排放出口的堵塞物的器具置於熔體排放出口處。
2.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述用於除去堵塞物的器具安裝在熔體排放出口的側面，並且當處於靜止位置時不堵塞熔體排放出口。
3.根據權利要求12的裝置，其特徵在於所述靜止位置是冷卻的並且被屏蔽以避免受到加熱所述熔爐的熱輻射。
4.根據前述權利要求之一的裝置，其特徵在於用於除去堵塞物的器具具有內部冷卻系統。
5.根據前述權利要求之一的裝置，其特徵在於所述用於除去堵塞物的器具可沿垂直於熔體流出方向的平面移動。
6.根據前一權利要求的裝置，其特徵在於所述器具可沿環形路徑移動。
7.根據前述兩個權利要求之一的裝置，其特徵在於所述器具具有液壓驅動機構。
8.根據前述權利要求之一的裝置，其特徵在於所述用於除去堵塞物的器具為劍形，刃口排列在垂直於熔體流出方向的平面中。
9.根據前述權利要求之一的裝置，其特徵在於所述熔體排放出口具有200mm-800mm、優選500mm的直徑。
10.根據前述權利要求之一的裝置，其特徵在於水冷銅環安置在熔體排放出口上方。
11.根據前述權利要求之一的裝置，其特徵在於由用於除去堵塞物的器具在靜止位置所觸發的記錄機構，用於檢測用於除去堵塞物的器具的靜止位置。
12.用於除去已經形成在根據權利要求1-10之一給出的熔體排放出口並堵塞熔體排放出口的堵塞物的方法，其特徵在於藉助根據權利要求1-11之一給出的用於除去堵塞物的器具，通過敲擊、破壞或分裂來除去所述堵塞物。
13.根據權利要求12的方法，其特徵在於所述敲擊、破壞或分裂過程以周期時間1-3秒周期性進行。
14.根據權利要求12或13的方法，其特徵在於用於除去堵塞物的器具沿垂直於熔體流出方向的平面移動。
15.根據權利要求12、13或14的方法，其特徵在於用於除去堵塞物的器具沿覆蓋整個熔體排放口的環形路徑移動。
16.根據權利要求12-15之一的方法，其特徵在於用於除去堵塞物的器具是液壓促動的。
17.根據權利要求12-16之一的方法，其特徵在於用於除去堵塞物的器具在其靜止位置觸發記錄所述器具處於末端位置的機構，並且當在預設的時間間隔內用於除去堵塞物的器具不處於所述靜止位置時，接通用於除去堵塞物的加強機構或發出警告信號。
全文摘要
本發明涉及一種熔爐，其具有用於熔融的電或外部加熱系統和具有冷卻裝置的用於熔體排放的排出管。所述熔體排出管包括用於機械除去阻塞所述出口的堵塞物的設備。
文檔編號C03B5/28GK1768010SQ200480008894
公開日2006年5月3日 申請日期2004年2月27日 優先權日2003年4月2日
發明者貢特爾·H·基斯 申請人:熱選擇有限公司